บริการวิเคราะห์และออกแบบผลิตภัณฑ์ยางด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์

Finite Element Analysis of Rubber Products

  ระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์คืออะไร ?

         ระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite Element Analysis, FEA) คือ การใช้คอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยในการแก้ปัญหาทางวิศวกรรม เช่นปัญหาทาง
   โครงสร้าง และการกระจายตัวของความร้อนภายในวัสดุ เป็นต้น โดยเริ่มจากการจำลองรูปร่างของปัญหาแล้วทำการแบ่งรูปร่างออกเป็น element
   เล็กๆ เพื่อลดความซับซ้อนและเพื่อความสะดวกในการแก้ปัญหา ทำการกำหนดสมบัติของวัสดุและสภาพการใช้งานจริง (boundary conditions)
   และทำการแก้ปัญหาโดยใช้สมการทางคณิตศาสตร์

  FEA จะช่วยอะไรท่านได้บ้าง ?

• ทำให้ทราบข้อมูลต่างๆ ของผลิตภัณฑ์ภายใต้สภาวะการใช้งานจริงโดยไม่ต้องทำการทดสอบ เช่น ความสามารถในการทนต่อแรงที่มากระทำการเสียรูปร่างขณะใช้งานและ อายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ เป็นต้น
• สามารถใช้ FEA ทำการวิเคราะห์เพื่อปรับปรุงผลิตภัณฑ์ให้มีคุณภาพดีขึ้น เช่น การวิเคราะห์เพื่อหาความหนาที่เหมาะสมที่ทำให้ผลิตภัณฑ์มีความแข็งแรงตามต้องการ หรือการใช้ FEA วิเคราะห์ถึงผลของการปรับเปลี่ยนรูปร่างรวมถึงสูตรยางที่มีผลต่อสมบัติของผลิตภัณฑ์
• สามารถออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่ๆได้รวดเร็ว เนื่องจากการจำลองแบบของผลิตภัณฑ์บนระบบคอมพิวเตอร์ ทำให้สามารถปรับปรุงแก้ไขและทำการทดสอบจนแน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ที่ได้มีสมบัติตามที่ต้องการก่อนจะนำไปผลิตจริง ซึ่งจะช่วยลดระยะเวลาในการออกแบบ ลดปริมาณการทดสอบจริง และลดปริมาณของเสียที่อาจจะเกิดขึ้นได้

  ตัวอย่างการวิเคราะห์และออกแบบผลิตภัณฑ์ยางโดย FEA

• ยางรองคอสะพาน

        จากการวิเคราะห์ด้วย FEA พบว่าการใช้แผ่นเหล็กแบบตัดขอบแทนแผ่นเหล็กแบบไม่ตัดขอบเพื่อการเสริมแรงในการทำยางรองคอสะพานไม่
   สามารถเพิ่มความแข็งแรงของยางรองคอสะพานได้ เนื่องจากค่าความเค้นของบริเวณที่สนใจที่วิเคราะห์ได้ไม่มีการเปลี่ยนแปลง ( พื้นที่ในกรอบสี่
   เหลี่ยมให้สีเดียวกัน )

• ยางกันกระแทกท่าเรือ

        พบว่าการเปลี่ยนรูปร่างของยางกันกระแทกท่าเรือจากรูปตัววี ( V-shape) ไปเป็นรูปตัวโอ ( O-shape) ช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีความแข็งแรงมากขึ้น
  เนื่องจากผล การวิเคราะห์ด้วย FEA พบว่ายางกันกระแทกท่าเรือรูปตัวโอมีีการกระจายตัวของแรงที่มากระทำดีกว่า ( บริเวณที่มีสีแดงลดลงเมื่อเทียบ
  กับกรณีของยางกันกระแทก ท่าเรือรูปตัววี )

  ศูนย์วิจัยและพัฒนาอุตสาหกรรมยางไทย

          จัดตั้งขึ้นเพื่อให้การสนับสนุนอุตสาหกรรมยางไทยทางด้านวิชาการยาง เทคโนโลยียาง การพัฒนาบุคลากรตลอดจนข้อมูลข่าวสารที่เป็น
  ประโยชน์ต่อการ พัฒนาอุตสาหกรรมยาง ศูนย์วิจัยและพัฒนาอุตสาหกรรมยางไทย ดำเนินการโดยทีมงานของมหาวิทยาลัยมหิดลและศูนย์
  เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติโดย การสนับสนุนของสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

   สนใจรับบริการ ติดต่อได้ที่

   ดร. ไพโรจน์ จิตรธรรม
   ศูนย์วิจัยและพัฒนาอุตสาหกรรมยางไทย
   ห้อง R 2 /9 ตึกวิทยาศาสตร์ 3 มหาวิทยาลัยมหิดล ถ. พุทธมณฑลสาย 4
   ต. ศาลายา อ.พุทธมณฑล จ. นครปฐม 73170
   โทรศัพท์  : 0 2441 9816 ต่อ 1222
   แฟกซ์      : 0 2441 9816 ต่อ 1115
   อีเมล       : pairotej@mtec.or.th